Моделирование пространственной структуры несамостоятельного разряда в СО-лазерах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, кандидат физико-математических наук Спицын, Дмитрий Игоревич

• Спицын, Дмитрий Игоревич
• кандидат физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Спицын, Дмитрий Игоревич

Введение

1 Обзор литературы

1.1. Принципы работы и история развития электроионизационных СО-лазеров

1.1.1. Физические принципы работы СО-лазера.

1.1.2. История развития СО-лазеров.

1.1.3. СО-лазеры с возбуждением активной среды несамостоятельным разрядом.

1.1.4. Сравнительный анализ СО- и СО2- лазеров.

1.1.5. Применение СО-лазеров.

1.2. Теория физических процессов в электроионизациопных СО-лазерах

1.2.1. Процессы в плазме несамостоятельного разряда

1.2.2. Кинетика колебательно-возбужденных молекул

1.2.3. Используемый ранее метод расчета скорости ионизации и его недостатки.

2 Расчет скорости ионизации и удельного энерговклада в активной среде СО-лазера с учетом конструктивных особенностей ГРК

2.1. Постановка задачи.

2.1.1. Зависимость удельной мощности разряда от скорости ионизации.

2.1.2. Геометрические особенности ГРК.

2.2. Численное моделирование пространственного распределения скорости ионизации

2.2.1. Используемый метод расчета. Приближение укрупненных соударений.

2.2.2. Тестовые и сравнительные расчёты

2.3. Метод расчета удельной мощности разряда.

2.4. Основные результаты.

2.4.1. Энергетическое и угловое распределение быстрых электронов после прохождения элементов конструкции

2.4.2. Коэффициенты прохождения для решеток разных типов

2.4.3. Пространственное распределение скорости ионизации в разрядной камере.

2.4.4. Пространственная неоднородность плотности тока для двух конструкций ГРК

2.4.5. Зависимость скорости ионизации активной среды от начальной энергии пучка быстрых электронов

2.4.6. Расчет удельной энергии разряда для двух конструкций ГРК.

2.4.7. Исследование зависимости тока разряда и удельного энерговклада от плотности тока пучка быстрых электронов

2.5. Выводы к Главе

3 Моделирование мелкомасштабной структуры скорости ионизации в ГРК СО-лазера

3.1. Исследование пространственного распределения плотности тока быстрых электронов в ГРК СО-лазера.

3.1.1. Постановка задачи.

3.1.2. Описание эксперимента.

3.1.3. Результаты измерений.

3.1.4. Метод расчета

3.1.5. Результаты расчетов и обсуждение.

3.2. Расчет пространственного распределения энерговклада в ГРК импульсного элсктроиоиизационного СО-лазера.

3.2.1. Описание экспериментальной установки и геометрических особенностей импульсного СО-лазера.

3.2.2. Метод расчета энерговклада в импульсном СО-лазере

3.2.3. Результаты расчетов.

3.3. Оценка влияния начальной формы профиля плотности тока пучка электронов па энергетические характеристики СО-лазера

3.3.1. Постановка задачи и выбор параметров.

3.3.2. Профили плотности тока быстрых электронов

3.3.3. Сравнение разных профилей начальной плотности тока быстрых электронов.

3.4. Выводы к Главе

4 Влияние краевых условий на распределение тока и поля в

4.1. Введение.

4.2. Постановка задачи.

4.3. Математическая модель.

4.3.1. Метод расчета пространственного распределения электрического Поля и плотности разрядного тока

4.3.2. Выбор значений транспортных и кинетических коэффициентов электронов

4.3.3. Расчет пространственного распределения скорости ионизации газа пучком быстрых электронов.

4.4. Результаты расчетов и обсуждение.

4.4.1. Пространственное распределение скорости ионизации

4.4.2. Распределение электрического поля и потенциала вблизи анодной решетки.

4.4.3. Распределение концентрации электронов плазмы и плотности разрядного тока.

4.4.4. Зависимость доли разрядного тока, замыкающегося на фольгу, от геометрических параметров конструкции ГРК.

4.4.5. Оценка величины приэлектродного падения напряжения

4.5. Выводы к Главе 4 . i.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование пространственной структуры несамостоятельного разряда в СО-лазерах»

Лазеры, работающие на колебательно-вращательных переходах основного электронного состояния молекулы СО, занимают важное место в ряду газовых лазеров непрерывного действия. Основными достоинствами этих лазеров являются высокая мощность излучения (в работе [1] сообщалось о создании СО-лазера мощностью до 200 кВт) и высокий КПД, достигающий 60% [2]. Спектральный диапазон излучения СО-лазера из-за большого количества излучательпых переходов может быть достаточно широк — от 4.7 до 7.5 мкм [3-5], который можно расширить за счет получения генерации на первом колебательном обертоне молекулы СО в области 2.5-^4.2 мкм [6,7]. Эти характеристики делают СО-лазеры востребованными и перспективными как в научной деятельности, так и в прикладном использовании.

Актуальность работы

Актуальность работы обусловлена тем, что к моменту начала работы над диссертацией оставались нерешенными следующие важные задачи, связанные с ионизацией активной среды быстрыми электронами в элсктро-ионизационных СО-лазерах.

Во-первых, при расчетах распределения плотности тока быстрых электронов и пространственного распределения скорости ионизации активной среды использовались приближенные аналитические формулы, полученныс путем аппроксимации серии численных расчетов прохождения быстрых электронов через систему «фольга - газовый промежуток». В случае электроиопизационных лазеров выводное окно устройства ионизации (УИ) и система электродов газоразрядной камеры (ГРК) устроены сложнее и представляют собой систему «опорная решетка - фольга - анодная решетка- катод». Таким образом, было необходимо рассчитать пространственное распределение скорости ионизации с учетом потерь быстрых электронов на поверхности анодной решетки.

Во-вторых, оставалось неизученным влияние мелкомасштабной пространственной структуры скорости ионизации (как по высоте, так и по ширине ГРК) на пространственное распределение удельной мощности разряда. Поперечная неоднородность скорости ионизации возникает из-за наличия области тени за ребрами анодной решетки или вследствие начальной неоднородности падающего на фольгу пучка быстрых электронов.

В-третьих, в известных моделях не рассчитывалась доля разрядного тока, замыкающегося на фольгу. В элсктроионизациопных лазерах для защиты фольги от повреждений при возникновении пробоя в разрядном промежутке устанавливается решетка, являющаяся электродом ГРК. Для того чтобы решетка эффективно выполняла свою функцию необходимо, чтобы на нее замыкался практически весь разрядный ток. Для этого требуется устанавливать решетку с достаточно широкими ребрами, либо с малым размером отверстий. В этом случае, однако, доля быстрых электронов, попадающих в ГРК, уменьшается с увеличением ширины ребер и уменьшением размера отверстий. Поэтому была поставлена задача нахождения оптимальной геометрии анодной решетки, при которой остается высокоэффективным вывод пучка в ГРК при относительно небольшой доле разрядного тока, замыкающегося на фольгу.

Таким образом, поставленные выше задачи, связанные с ионизацией активной среды СО-лазера пучком быстрых электронов, являются актуальными для более корректного описания процессов, протекающих в СО-лазерах, и представляют научный и прикладной интерес.

Цели диссертационной работы

1. Исследование изменения параметров широкоапертурного пучка быстрых электронов при его прохождении через конструктивные элементы выводного окна электронного усорителя и газоразрядной камеры электроионизационного СО-лазера.

2. Численный расчет пространственного распределения скорости ионизации активной среды быстрыми электронами и удельного энерговклада в разрядной камере СО-лазера.

3. Нахождение оптимальных параметров конструкции «опорная решетка - фольга - анодная решетка» для достижения максимального и однородного (по высоте разрядной камеры) удельного энерговклада.

4. Исследование влияния геометрических особенностей разрядной камеры на пространственное распределение электрического поля и плотности тока разряда. Определение доли разрядного тока, замыкающегося на фольгу. Оценка приэлектродного падения напряжения, возникающего из-за неоднородности поля вблизи анодной решетки.

Научная новизна

1. Разработана программа для расчета параметров пучка быстрых электронов при его прохождении через выводное окно устройства ионизации и газоразрядную камеру электроионизационного СО-лазера с учетом геометрических особенностей выводного окна устройства ионизации и электрода разрядной камеры.

2. Впервые детально исследовано прохождение широкоапертурного пучка быстрых электронов через систему «опорная решетка - фольга -анодная решетка».

3. Впервые исследована мелкомасштабная пространственная структура, возникающая из-за наличия геометрических особенностей ГРК.

4. Впервые исследовано замыкание разрядного тока на фольгу выводного окна устройства ионизации для конструкции ГРК, характерной для электроионизационных лазеров.

Практическая значимость

1. Разработанная модель прохождения быстрых электронов через систему «опорная решетка - фольга - анодная решетка» позволяет рассчитать плотность тока быстрых электронов в ГРК. Возможность моделирования различных конструктивных вариантов приводит к значительному ускорению и удешевлению работ, связанных с нахождением оптимальных значений геометрических параметров выводного окна УИ и ГРК.

2. Расчет доли разрядного тока, замыкающего на фольгу, позволяет подобрать параметры анодной решетки таким образом, чтобы риск прогорания фольги в случае возникновения пробоя был сведен к минимуму и при этом достигнут максимальный коэффициент вывода пучка быстрых электронов в область разряда.

3. Расчет мелкомасштабной пространственной структуры скорости ионизации активной среды быстрыми электронами позволяет получить пространственное распределение удельной мощности разряда. Знание пространственного распределения удельной мощности разряда дает возможность оценить область охвата среды лазерным излучением и правильно подобрать и установить оптический резонатор.

Защищаемые положения

1. Расчет прохождения широкоапертурного пучка быстрых электронов через систему «опорная решетка - фольга - анодная решетка - газ» предсказывает возникновение мелкомасштабной структуры в скорости ионизации газа.

2. Результаты численного моделирования пространственной структуры плотности тока быстрых электронов хорошо воспроизводят полученную в эксперименте пространственную модуляцию плотности тока после прохождения пучком электронов анодной решетки.

3. Пространственная неоднородность скорости ионизации газовой смеси быстрыми электронами в случае анодной решетки с круглыми отверстиями значительно меньше по сравнению с анодной решеткой щелевого типа.

4. Начальная неоднородность плотности тока быстрых электронов (до прохождения через выводное окно устройства ионизации) слабо влияет как на суммарную величину вкладываемой энергии, так и на пространственное распределение удельного энерговклада.

5. Расчет двумерного пространственного распределения плотности разрядного тока предсказывает замыкание на фольгу от 0.2% до 11% от полного тока в зависимости от геометрических параметров анодной решетки.

6. Неоднородность пространственного распределения электрического поля вблизи анодной решетки, обусловленная периодической структурой решетки, приводит к необходимости увеличения межэлектродного напряжения для сохранения той же величины поля в центре разрядной камеры, что и в случае с плоским электродом.

Апробация работы

Результаты работы докладывались и обсуждались на III (20-23 апреля 2009 г.), IV (26-29 апреля 2010 г.) и V (26-29 апреля 2011 г.) Всероссийских Школах по лазерной физике и лазерным технологиям (г. Саров, Нижегородская обл.), на III (25-30 октября 2009 г., г. Москва - г. Троицк, Московская обл.), IV (14-19 ноября 2010 г., г. Звенигород, Московская обл. - г. Москва) и V (14-16 ноября 2011, г. Москва) Всероссийских молодежных школах-семинарах с международным участием «Инновационные аспекты фундаментальных исследований по актуальным проблемам физики», на XIII Школе молодых ученых «Актуальные проблемы физики» (14-18 ноября 2010 г., г. Звенигород), на конкурсе работ молодых научных работников, аспирантов и инженеров памяти академика А.П. Александрова (ФГУП «ГНЦ РФ ТРИНИТИ», г. Троицк) в 2009-2012 гг.

Материалы, вошедшие в диссертацию, опубликованы в 13 печатных работах, из них 2 статьи в рецензируемых журналах, 2 препринта, 9 докладов, опубликованных в сборниках трудов конференций.

Публикации

1. Гурашвили В.А., Джигайло И.Д., Дятко H.A., Занозина Е.М., Кочетов И.В., Спицын Д.И., Ткаченко Д.Ю. Экспериментальное и теоретическое исследование пространственного распределения скорости ионизации в несамостоятельном разряде, поддерживаемом пучком быстрых электронов // Физика плазмы. 2012. Т. 38. В. 1. С. 52-57.

2. Гурашвили В.А., Занозина Е.М., Кочетов И.В., Курносов А.К., Спи-цын Д.И. Двумерная модель активной среды быстропроточного СО-лазера с учетом поуровпевой колебательной кинетики // Квантовая электроника. 2012. Т. 42. В. 1. С. 21-26.

3. Занозина Е.М., Кочетов И.В., Курносов А.К., Спицын Д.И. Двумерная численная модель активной среды быстропроточного СО-лазера с учетом поуровпевой колебательной кинетики. Троицк: Препринт ТРИ-НИТИ 144-А, 2011. 20 с.

4. Дятко H.A., Занозина Е.М., Кочетов И.В., Спицын Д.И. Расчет скорости ионизации активной среды электроионизационного СО-лазера с учетом конструктивных особенностей разрядной камеры. Троицк: Препринт ТРИНИТИ 146-А, 2011. 24 с.

5. Занозина Е.М., Кочетов И.В., Курносов А.К., Спицын Д.И. Двумерная численная модель активной среды быстропроточного СО-лазера с учетом noypoetieeoü колебательной кинетики // Сборник докладов III Всероссийской Школы по лазерной физике и лазерным технологиям. Саров, 2009. С. 137-142.

6. Дятко H.A., Занозина Е.М., Кочетов И.В., Спицын Д.И. Расчет скорости ионизации газовой смеси пучком быстрых электронов с учетом конструктивных особенностей газоразрядной камеры // Сборник докладов III Всероссийской Школы по лазерной физике и лазерным технологиям. Саров, 2009. С. 143-147.

7. Занозина Е.М., Кочетов И.В., Курносов А.К., Спицын Д.И. Изучение эффектов неоднородности в активной среде быстропроточного СО-лазера // Аннотации докладов III Всероссийской молодежной школы-семинара «Инновационные аспекты фундаментальных исследований по актуальным проблемам физики». М.: ФИАН, 2009. С. 44-45.

8. Дятко H.A., Занозина Е.М., Кочетов И.В., Спицын Д.И. Исследование степени неоднородности скорости ионизации газа пучком быстрых электронов для условий электроиопизационного СО-лазера // Аннотации докладов III Всероссийской молодежной школы-семинара «Инновационные аспекты фундаментальных исследований по актуальным проблемам физики». М.: ФИАН, 2009. С. 48-49.

9. Дятко H.A., Занозина Е.М., Климачев Ю.М., Котков A.A., Кочетов И.В., Курносов А.К., Спицын Д.И. Теоретический анализ пространственного распределения энерговклада в газоразрядной камере импульсного СО-лазера // Сборник докладов IV Всероссийской Школы по лазерной физике и лазерным технологиям. Саров, 2010. С. 237-241.

10. Занозина Е.М., Кочетов И.В., Курносов А.К., Спицын Д.И. Численное определение состава рабочей смеси, обеспечивающего максимальный удельный энергосъём для дозвукового и сверхзвукового СО-лазера //Сборник трудов XIII Школы молодых ученых «Актуальные проблемы физики». М.: ФИАН, 2010. С. 124-125.

11. Джигайло И.Д., Дятко H.A., Занозина Е.М., Кочетов И.В., Спицын Д.И., Ткаченко Д.Ю. Исследование процесса ионизации активной среды электроиоиизациоиного лазера с учетом геометрических особенностей разрядной камеры // Сборник трудов XIII Школы молодых ученых «Актуальные проблемы физики». ФИАН, 2010. С. 204-205.

12. Дятко H.A., Кочетов И.В., Спицын Д.И. Сравнительный анализ двух конструкций выводного окна устройства ионизации в электроионизационных СО-лазерах // Сборник докладов V Всероссийской Школы по лазерной физике и лазерным технологиям. Саров, 2011. С. 331-338.

13. Дятко H.A., Кочетов И.В., Спицын Д.И., Таран М.Д. Расчет распределения тока несамостоятельного разряда на элементах консгпрукции газоразрядной камеры // V Всероссийская молодежная конференция «Инновационные аспекты фундаментальных исследований по актуальным проблемам физики», сборник трудов. М.: 2011. С. 71.

Личный вклад автора

Личный вклад автора состоит в разработке, реализации расчетно-теоретической модели прохождения широкоапертурного пучка быстрых электронов через систему «опорная решетка - фольга - анодная решетка» и сравнении полученных на ее основе результатов с результатами экспериментов. Автором исследована пространственная неоднородность плотности тока быстрых электронов, скорости ионизации активной среды и удельного энерговклада. Автором проведена серия расчетов по определению оптимальных параметров конструктивных элементов газоразрядной камеры электроионизационного СО-лазера.

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 140 страницах текста, содержит 44 рисунка и 6 таблиц. Список использованных источников насчитывает 121 наименование.

Заключение диссертации по теме «Лазерная физика», Спицын, Дмитрий Игоревич

Выводы

1) Разработана программа, позволяющая рассчитывать различные характеристики пучка быстрых электронов и пространственное распределение скорости ионизации газовой смеси в разрядной камере СО-лазера при начальной энергии пучка 100 кэВ-ь250 кэВ с учетом конструктивных особенностей выводного окна У И.

2) Рассчитаны следующие характеристики пучка быстрых электронов после прохождения системы «опорная решетка - фольга - анодная решетка»: а) распределения по энергии и по углам после прохождения фольги и после анодной решетки для решетки с круглыми отверстиями и для решетки щелевого типа, б) коэффициенты прохождения системы «опорная решетка - фольга - анодная решетка» для двух типов анодных решеток: с круглыми отверстиями и с щелями.

3) Получено двумерное пространственное распределение скорости ионизации газовой смеси электронным пучком. Показано, что для рассматриваемых условий скорость ионизации относительно слабо меняется как по высоте камеры (от анода к катоду), так и в поперечном направлении (в пределах апертуры выводного окна УИ). С использованием полученного распределения рассчитана удельная мощность возбуждения активной среды СО-лазера.

4) Исследована неоднородность плотности тока пучка быстрых электронов, возникающая из-за периодической структуры ребер анодной решетки. Результаты численного моделирования хорошо согласуются с экспериментальными данными. Расчетным путем показано, что после прохождения пучком быстрых электронов анодной решетки с круглыми отверстиями неоднородность плотности тока значительно меньше, чем в случае решетки с отверстиями щелевого типа.

5) Исследовано влияние начальной формы пространственного распределения плотности тока быстрых электронов (перед опорной решеткой и фольгой) на энергетические характеристики СО-лазера. Показано, что для рассматриваемых профилей начального пространственного распределения плотности тока быстрых электронов средняя удельная мощность разряда и ее пространственное распределение меняются незначительно.

6) Для условий, характерных для СО-лазеров со сверхзвуковой прокачкой газовой смеси, рассчитана доля разрядного тока, замыкающегося на фольгу, при изменении геометрических параметров анодной решетки. Для рассматриваемых условий доля замыкающегося на фольгу тока не превышает 12%.

7) Даны оценки эффективного приэлектродного падения напряжения, связанного с неоднородностью пространственного распределения электрического поля вблизи анодной решетки (в двумерном приближении). Получено, что в случае анодной решетки толщиной 3 мм, шириной щели 15 мм и расстоянием от фольги 60 мм величина эффективного приэлектродного падения составляет около 90 В.

Результаты, содержащиеся в опубликованных работах, были использованы при внесении изменений в конструкцию ГРК существующей установки.

Заключение

В СО-лазерах, возбуждаемых несамостоятельным электрическим разрядом, для достижения высоких мощностных и яркостных характеристик необходимо обеспечить высокие значения энерговклада при сохранении его однородности. В СО-лазерах со сверхзвуковой скоростью прокачки газовой смеси УИ формируют широкоапертурный пучок быстрых электронов, плотность тока которого близка к предельно достижимой. В связи с этим актуальной становится задача увеличения коэффициента вывода пучка быстрых электронов в область разряда (после прохождения системы «опорная решетка - фольга - анодная решетка», которая используется во многих элсктроионизационных лазерах). Было проведено численное моделирование прохождения пучка быстрых электронов через эту систему; при этом рассматривались два основных типа анодных решеток: 1) с круглыми отверстиями, 2) щелевого типа.

Основная функция анодной решетки - это защита фольги от повреждения в случае возникновения пробоя в разрядной камере. Было рассчитано пространственное распределение плотности тока разряда с учетом геометрических особенностей разрядной камеры и исследована зависимость доли тока, замыкающегося на фольгу, от геометрических параметров анодной решетки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Спицын, Дмитрий Игоревич, 2012 год

1. Dymshits В.М., Ivanov G.V., Mcschcrskiy A.N. CW 200-kW supersonic CO Laser // Proc. SPIE, 1995. V. 2206. P. 109-120.

2. Center R. E. High-power, efficient electrically-excited CO lasers // In: Laser handbook. V. 3. Amsterdam, North-Holland Publishing Co. 1979. Pp. 89-133.

3. Ионии A.A., Климачев Ю.М., Кобза Г., Сипицын Д.В. Импульсный частотно-селективный перестраиваемый электроиопизацион-ный СО-лазер с модуляцией добротности резонатора ]/ Квант, электроника. 1997. Т. 24. В. 3. С. 195-200.'»•'!',.':.

4. Курносов А.К., Напартович А.П., Шнырев C.JL, Численное исследование эффективности генерации СО-лазера на обертонных или основных переходах в зависимости от ширины спектра генерации // Квант, электроника. 2004. Т. 34. В. И. С. 1027—1032.

5. Carroll D.L. Overview of High Energy Lasers: Past, Present and Future II AIAA Paper, 2011. 2011-3102. Pp. 1-21.

6. Звелто О. Принципы лазеров: пер. с англ. 3-е перераб. и доп. изд. -М.: Мир, 1990. 560 с.

7. Treanor С.Е., Rich J.W. and Rehm, R.G. Vibrational Relaxation of Anharmonic Oscillators with Exchange-Dominated Collisions //J. Chcm. Phys. 1968. V. 48. m. Pp. 1798-1807.

8. Хьюбер К.-П., Герцберг Г. Константы двухатомных молекул, в 2-х ч. Ч. 1. М.: Мир, 1984. 408 с.

9. Соболев H.H., Соковиков В.В. Лазер па окиси углерода. Механизм образования инверсной населенности // Успехи физ. наук. 1973. Т. 110. В. 2. С. 191-212.

10. Гордиец Б.Ф., Осипов A.A., Шелепин JI.A. Кинетические процессы в газах и молекулярные лазеры. М.: Наука, 1980. 512 с.

11. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика в 10 т., т. 3. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. Изд. 6-е, испр. М.: Физмат-лит, 2008. 800 с.

12. Конев Ю.Б., Кочетов И.В., Псвгов В.Г., Шарков В.Ф. Анализ кинетических процессов, определяющих параметры СО-лазеров. М.: Препринт ИАЭ-2821, 1977. 36 с.

13. Ионин A.A. Отечественные разработки мощных лазеров па моноокиси углерода // Квантовая электроника. 1993. Т. 20. В. 2. С. 113-122.

14. Ионин A.A., Козлов А.Ю., Селезнев Л.В., Синицын Д.В. Компактный криогенный щелевой СО-лазер с накачкой емкостным ВЧ-разрядом. М.: препринт ФИАН №1, 2008. 30 с.

15. Головин A.C., Гурашвили В.А., Кочетов И.В., Кузьмин В.Н., Курносов А.К., Напартович А.П., Туркин Н.Г. Непрерывный электроиопизаци-онный СО-лазер с дозвуковым потоком рабочей смеси // Квантовая электроника. 1996. Т. 23. №5. С. 405-408.

16. Бородин A.M., Гурашвили BLÄ., Кузьмин В.Н., Курносов А.К., Напартович А.П., Туркин Н.Г., Щекотов Е.Ю. Электроионизационный СО-лазер со сверхзвуковым потоком рабочей смеси // Квантовая электроника. 1996. Т. 23. №23. С. 315-317.

17. Гурашвили В.А., Демьянов A.B., Жданок С.А., Кочетов И.В., Курносов А.К., Напартович А.П. Сравнительный анализ дозвуковой и сверхзвуковой схемы быстропроточного СО-ЭИЛ // Инженерно-физический журнал. 1988. Т. 55. №1. С. 37-41.

18. Klosterman E.L., Byron S.R. Electrical and Laser Diagnostics of an 80-kW Supersonic cw CO Electric Laser // J. Appl. Phys. 1979. V. 50. №8. Pp. 5168-5175.

19. Patel C.K.N, and Kerl R.J. Laser Oscillation in XlT,+ Vibrational-Rotational Transitions of CO // Appl. Phys. Lett. 1964. V. 5. №4. Pp. 81-83.

20. Legay-Sommaire N., Henry L. and Legay F. Realisation d'un laser utilisant l'energie de vibration des gaz excites par I'asote active(CO, CC^ei N20) // Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1965. V. 260. №12. Pp. 3339-3342.

21. Patel C.K.N. CW Laser on Vibrational-Rotational Transitions of CO // Appl. Phys. Lett. 1965. V. 7. №9. Pp. 246-247.

22. Patel C.K.N. Vibrational-Rotational Laser Action in Carbon Monoxide // Phys. Rev. 1966. V. 141. №. Pp. 71-83.

23. Бубякин Г.Б., Елецкий А.В., Папуловский В.Ф. Лазер па окиси углерода // Успехи физ. наук. 1972. Т. 106. В. 4. С .723-735.

24. Гордиец Б.Ф., Осипов А.И., Ступоченко Е.В., Шелепин JI.A. Колебательная релаксация в газах и молекулярные лазеры // Успехи физ. наук. 1972. Т. 108. В. 4. С. 655-699.

25. Osgood R.M.Jr. and Eppers W.C.- Jr.High Power CO-N2He Lasers // Appl. Phys. Lett. 1968. V. 13. №12. Pp. 409-411.

26. Osgood R.M.Jr., Nichols E.R., Eppers W.C.Jr. and Petty R.D. Q Switching of the Carbon Monoxide Laser // Appl. Phys. Lett. 1969. V. 15. №2. Pp. 69-72.

27. Osgood R.M.Jr., Eppers W.C. Jr. and Nichols E.R. An Investigation of the High-Power CO Laser // IEEE J. Quant. Electr. 1970. V. 6. №3. Pp. 145-154.

28. Osgood R.M.Jr., Nichols E.R. and Eppers W.C.Jr. Further Studies of The High-Power CO Laser at 5/л // IEEE J. Quant. Electr. 1970. V. 6. №3. P. 173.

29. Legay F., Legay-Sommaire N. and Taieb G. Mechanism of a C0-N2Laser, I. Study of the Vibrational Populations // Can. J. Phys. 1970. V. 48. №17. Pp. 1949-1955.

30. Legay-Sommaire N. and Legay, F. Vibrational Distribution of Populations and Kinetics of the CO-^System in the Fundamental and Harmonic Regions // Can. J. Phys. 1970. Vol. 48. №17. Pp. 1966-1983.

31. Jcffers W. 0. and Wiswell С. Е. Excitation and Relaxation in a High-Pressure CO Laser // IEEE J. Quant. Electr. 1971. V. 7. №. Pp. 407-412.

32. Wittig C. Hassler J.C. and Coleman P. D. Continuous Wave Carbon Monoxide Chemical Laser // J. Chcm. Phys. 1971. V. 55. №12. Pp. 55235532.

33. Kan T. and Whitney W. Forced-Convective-Flow Carbon Monoxide Laser // Appl. Phys. Lett. 1972. V. 21. №. Pp. 212-215.

34. McKenzie R. L. Laser Power at 5 fim from the Supersonic Expansion of Carbon Monoxide // Appl. Phys. Lett. 1970. V. 17. №10. Pp. 462-4G4.

35. Watt W. S. Carbon Monoxide Gas Dynamic Laser // Appl. Phys. Lett. 1971. V. 18. №11. Pp. 487-489.

36. Rich J. W., Thompson H. M., Treanor С. E. and Daiber J. W. An Electrically Excited Gas Dynamic Carbon Monoxide Laser j/ Appl. Phys. Lett. 1971. V. 19. №7. Pp. 230-232.

37. Kan Т., Stregack J.A. and Watt W.S. Electric Discharge Gas-Dynamic Laser // Appl. Phys. Lett. 1972. V. 20. №3. Pp. 137-139.

38. Dezenberg G. J. and Merritt T.A. The Use of a Multipath Cell as a CO2-N2Gas Laser Amplifier and Oscillator // Appl. Optics. 1967. V. 6. №9. Pp. 1541-1543.

39. Шарков В.Ф., Дымшиц Б.М., Григорьян Г.М., Иванов Г.В., Корецкий Я.П., Кочетов И.В., Ламонов В.М., Певгов В.Г. // Квантовая электропика. 1977. Т.4. с. 1824.

40. Басов Н.Г., Данилычев В.А., Ионин А.А., Ковш И.Б. Экспериментальное исследование импульсных электроионизационных лазеров на окиси углерода j j Труды ФИАН им. П.Н. Лебедева. М.: Наука, 1980. Т. 116. С.54-97.

41. Mann М.М., Rice D.R. and Eguchi R.G. An experimantal investigation of high-energy CO lasers // IEEE J. Quant. Elcctr. 1974. QE-10. V. 10. Pp. 682-683.

42. Luoa X., Schacferb J.H., Uhlenbuschb J. Microwave excited high power cw CO laser at room temperature // Optics Communications. 1993. V. 102. №1-2. Pp. 65-68.

43. Kodama Y. Effect of gas-flow velocity and discharge current on output power in DC axially discharged fast-axial-flow CO laser // IEEE J. Quant. Electr. 1997. V. 33. №4. Pp. 509-518.

44. Shunichi Sato, Kouki Shimizu, Yi-Wei Shi and Mitsunobu Miyagi Highpower S-fim-band CO laser and its new hollow waveguides for industrial applications // Proc. SPIE. 1998. V. 3268. Pp. 47-57.

45. Shimizu K., Taniwaki M. and Sato S. 1-kW, room-temperature, fast-axial-flow CO laser excited by a radio-frequency discharge j/ Opt. Lett. 1996. V. 21. Pp. 125-127.

46. Белых А.Д., Гурашвили B.A., Кочетов И.В., Курносов А.К., Напарто-вич А.П., Путилин В.М., Туркин Н.Г. Импульсный СО-лазер па первом колебательном обертоне // Квант, электроника. 1995. Т. 22. В. 4. С. 333-340.

47. Ионин А.А., Климачев Ю.М., Козлов А.Ю., Котков А.А., Курносов А.К., Напартович А.П., Рулев О.А., Селезнев JI.B., Синицын Д.В., Хагер Г.Д., Шнырев C.JI. Импульсный обертонный СО-лазер с КПД 16% // Квант, электроника. 2006. Т. 36. В. 12. С. 1153-1154.

48. Ionin А.А. Electric Discharge СО Lasers // in Gas Lasers ed. by M. Endo and R.F. Walter. NY: CRC Press, 2007. Pp. 201-237.

49. Аброян M.A., Акулов В.В., Богомазов П.М., Косогоров C.JL, Манукян Г.Ш., Мотовилов С.А., Шведюк В.Я., Шапиро В.Б. Устройство ионизации для непрерывного сверхзвукового электроионизационного СО-лазера // Квант, электроника. 1996. Т. 23. В. 8. С. 751-752.

50. Аброян М.А., Зуев Ю.В., Косогоров C.JL, Шведюк В.Я. Влияние элек-тпроннооптических факторов на коэффициент вывода пучка широко-апертурных ускорителей электронов // Журнал техн. физики. 2003. Т. 73. В. 8. С. 98-104.

51. Косогоров C.J1. Расчетное и экспериментальное исследование электронно-оптических систем низкоэнергетических электронных ускорителей с пучком большого сечения // Журнал техн. физики. 2011. Т. 81. В. 7. С. 115-119.

52. Ionin A. A. ,Kurnosov А. К. , Napartovich А. P. and Seleznev L. V. Lasers on overtone transitions of carbon monoxide molecule // Laser phys. 2010. V. 20. №. Pp. 144-186.

53. Карлов H.B. Лекции по квантовой электронике. M.: Наука, 1988. 336с.

54. Buzykin O.G., Ionin A.A., Ivanov S.V., Kotkov A.A., Seleznev L.V., Shustov A.V. Resonant Absorption of First-Overtone CO laser Radiation by Atmospheric Water Vapor and pollutants. Lebedev Phys. Inst. Preprint №2. Moscow, 2000. 32 pp.

55. Aleinikov V.S., Belyaev V.P., Devyatkov N.D., Klimenko V.I., Mamedli L.D., Masychev V.I. and Sysoev V.K. Applications of a carbon monoxide laser in surgery // Sov. J. Quantum. Electr. 1983. V.13. №10. Pp. 13041306.

56. Sato S., Takahashi K. and Mehmetli B.A. Study on Application of 5-fim-Band CO Laser to Aluminum Alloy Welding //J. Vac. Soc. Japan. 1996. V. 39. m. Pp. 235-239.

57. Александров H.JI., Сон-Э» E., Энергетическое распределение и кинетические коэффициенты электронов в газах в электрическом поле // Химия плазмы, вып.7, под ред. Б.М. Смирнова. М: Атомиздат, 1980. С. 35-75.

58. Дятко Н.А., Кочетов И.В., Напартович А.П. Кинетика электронов в СВЧразряде // Высокочастотный разряд в волновых полях, под ред.

59. A.Г. Литвака. Горький, 1988. С. 9-40.

60. Дятко Н.А., Кочетов И.В., Напартович А.П. Функция распределения электронов по энергии в распадающейся плазме азота // Физика плазмы. 1992. Т. 18. В. 7. С. 888-900.

61. Lacina W.B. Theoretical Modelling of Molecular and Electron Kinetic Processes, v. 1. Theoretical Formulation of Analysis and Description of Computer Programs. NRTC79-7R, California. 234 pp.

62. Lacina W.B. Theoretical Modelling of Molecular and Electron Kinetic Processes, v. 1. FORTRAN Computer Program Listings. Generalized Laser Kinetics Synthesis and Analysis. Boltzmann Electron Kinetics Analysis. NRTC79-7R, California. 126 pp.

63. Конев Ю.В., Кочетов И.В., Марченко B.C., Певгов В.Г. Влияние резонансного возбуждения'вращательных уровней на баланс энергии в плазме газового разряда смесях N2, СО, Со2, Не // Квант, электроника. 1977. Т. 4. В. 6. С. 1359-1361.

64. Арасланов Ш.Ф., Сафиуллин Р.К. Численное моделирование элек-троионизациоппого и проточного электроразрядпого СО-лазеров // Квант, электроника. 2001. Т. 31. В. 8. С. 697—703.

65. Жданюк С.А., Напартович А.П., Старостин А.Н. Установление распределения двухатомных молекул по колебательным уровням // Журн. эксперимент, и теор. физики. 1979. Т. 76. В. 1. С. 130-139.

66. Демьянов А.В., Жданюк С.А., Кочетов И.В., Напартович А.П., Певгов

67. B.Г., Старостин А.Н. Влиямж уровня накачки па динамику установления распределения ддухущомцых молекул по колебательным уровням // ПМТФ. 1981. №3. С. 5-10.

68. Бердышев А.В., Кочетов И.В., Напартович А.П. Упрощенная модель кинетики колебательных процессов в рабочей среде СО-лазера // Хим. физика. 1988. Т. 7. №. С. 470-476.

69. Cason С., Perkins J.F. and Werkheiser А.Н. E-beam Spreading and Resulting Plasma Variation in C02 Laser Plasmas // AIAA Journal. 1977. V. 15. Pp. 1079-1083.

70. White G.C. Energy per Ion Pair for Charged Particles in Gases // Rad. Research. 1963. V. 18. Pp. 265-271.

71. Кольчужкин A.M., Учайкин В.В. Введение в теорию прохождения частиц через вещество. М.: Атомиздат, 1978. 256 с.

72. Стародубцев С. В., Романов А. М. Прохождение заряженных частиц через вещество. Ташкент, Изд-во АН УзССР, 1962. 227 с.

73. Smith D.J. Stopping Power and Ranges for Protons and Alpha Particles // Report 49 . of the International Commission on Radiation Units and Measurements. 1993. http://www.icru.org/index.php?option=com content & task=view& id=74.

74. Головин А.С., Гурашвили B.A. , Кочетов И.В., Свотин П.А. Определение скорости ионизации газа электронным пучком в условиях несамостоятельного разряда. М.: Препринт ИАЭ 5158/7, 1990. 26 с.

75. Баранов В.Ф. Дозиметрия электронного излучения. М.: Атомиздат. 1974. 232 с.

76. Rocoscha L. A., Hanlon J.A., McLeod J.,Kang М., Kortegaard В. L., Burrows M.D. and Bowling P.S. Aurora Multikilojoule KrF Laser System Prototype for Inertial Confinement Fusion // Fusion Technology. 1987. Vol. 11. №. Pp. 497-532.

77. Napartovich A.P. Physics of High Power CO Lasers//in Gas lasers recent developments and future prospects / ed. by W.J. Witteman and V.N. Ochkin. Dordrecht/ Boston/ London: Nato ASI Series, Luwer Academic Publishers, 1995. V. 10. Pp. 10-22.

78. Napartovich A.P., Gurashvili V.A., Kochetov I.V., Kuz'min V.N., Kurnosov A.K., Loboiko A.I., Turkin N.G. Cryogenic high-power CO laser pumped by e-beam sustained discharge: theory and experiment// SPIE Proceedings. 1996. V. 2702. Pp. 420-431.

79. Конев Ю.Б., Кочетов И.В., Курносов А.К., Мирзакаримов Б.А. Расчет кинетики СО-лазера с учетом мпогоквантового VV-обмена // Квантовая электроника. 1994. Т. 21. №2. С. 133-136.

80. Бородин A.M., Высикайло Ф.И., Гурашвили В.А., Изюмов С.В., Кур-кии С.М., Наумов В.Г,,,Шашков,В.М., Щскотов Е.Ю. О влиянии примесей на характеристики несамостоятельного разряда в СО-лазере. М.: препринт ИАЭ-4706/10, 1988. 38 с.

81. Дятко H.A., Занозина Е.М., Кочетов И.В., Спицын Д.И. Расчет скорости ионизации активной среды электроионизационного СО-лазера с учетом конструктивных особенностей разрядной камеры. Троицк: Препринт ТРИНИТИ 146-А, 2011. 24 с.

82. Занозина Е.М., Кочетов И.В., Курносов А.К., Спицын Д.И. Двумерная численная модель активной среды быстропроточного СО-лазера с учетом поуровневой колебательной кинетики. Троицк: Препринт ТРИНИТИ 144-А, 2011. 20 с.

83. Ionin A.A., Kurnosov А.К., Napartovich А.P. and Seleznev L. V. Lasers on overtone transitions of carbon monoxide molecule // Laser Physics. 2010. Vol. 20. m. Pp. 144-186.i

84. Дутов А.И., Минаев C.B.,, Николаев В.Б. Оптимизация параметров электронных пучков и выбор фольги в электроиопизационных лазерах // Квантовая электроника. 1979. Т. 6. №. С. 1690-1697.

85. Mandl A., Salesky Е. Electron beam deposition studies of the rare gases¡¡ J. Appl. Phys. 1986. V. 60. №5. Pp. 1565-1568.

86. Comly J.C., Leland W.T., James Elliot C., Kircher M.J. and Salesky Т.Е. Discharge and Kinetics Modelling in Electron-Beam-Controlled CO2 Laser

87. Amplifiers // IEEE Journal of Quantum Electronics. Vol. QE-17. 1981. P. 1786-1799.

88. Филиппов А. В., Бабичев В. H., Дятко H. A., Паль A. Ф., Старостин A. H., Таран M. Д., Фортов В. E. Механизм образования плазменно-пылевых структур при атмосферном давлении // ЖЭТФ. 2006. Т. 129. №2. С. 386-389.

89. Иванов В.В., Паль А.Ф., Рахимова Т.В, Серов А.О., Суетин Н.В. Влияние пылевой компоненты па скорости элементарных процессов в низкотемпературной плазме // ЖЭТФ. 1999. Т. 115. №6. С. 2020-2036.

90. Гурашвили В.А., Занозина Е.М., Кочетов И.В., Курносов А.К., Спицын Д.И. Двумерная модель активной среды быстропроточного СО-лазера с учетом поуровневой колебательной кинетики // Квантовая электроника. 2012. Т. 42. №1. С. 21-26.

91. Глотов Е.П., Данилычев В.А., Чебуркин Н.В. Эффективность использования электронного пучка в импульспо-периодических электроионизациопных С02-лазерах и комплексная оптимизация параметров их возбуждения/ j ТРУДЫ ФИАН. 1983. Т. 142. С. 3-45.

92. Глотов Е.П., Данилычев В.А., Зворыкин В.Д. Исследование механизмов разрушения и способов защиты разделительной фольги электронных пушек при стримерном пробое разрядного промелсутка // Труды ФИАН. 1980. Т. 116. С. 202-208.

93. Данилычев В.А., Керимов О.М., Ковш И.Б. Оптические квантовые генераторы на сжатых газах // Труды ФИАН. 1976. Т. 85. С. 49-142.

94. Самарский A.A. Теория разностных схем. М.: Наука, 1989. 616 с.

95. Kershaw D.S. The incomplete Cholesky—conjugate gradient method for the iterative solution of systems of linear equations// J. Comput. Phys. 1978. V. 26. №. P. 43-65.

96. Дятко H.A., Кочетов И.В., Напартович А.Н., Таран М.Д. Влияние процесса ионизации на кинетические коэффициенты в низкотемпературной плазме. М.: Препринт ИАЭ-3842/12, 1983. 32 с.

97. Land J. Е. Electron scattering cross sections for momentum transfer and inelastic excitation in carbon monoxide //J. Appl. Phys. 1978. V. 49. №12. P. 5716-5721.

98. Haddad G. N., Milloy H. B. Cross sections for electron-carbon monoxide collisions in the range l~4eV // Australian Journal of Physics. 1983. V.36. №4. Pp. 473-484.

99. Ehrhardt H., Langhans L. Linder F., Taylor H. S. Resonance Scattering of Slow Electrons from H2 and CO Angular Distributions // Phys. Rev. 1968. V. 173. №1. P. 222-230.

100. Phelps A. V., Pitchford L. C. Anisotropic scattering of electrons by N2and its effects on electron transport: tabulations of cross sections and results // JILA information center report №26, University of Colorado, Boulder, Colorado. 1985. 21 pp.

101. Дерюгин А. А., Кочетов И. В., Лобойко А. И., Паль А. Ф., Пичугин В. В., Филиппов А. В.- Прямой нагрев и релаксация колебательной энергии в несамостоятельном разряде в N2 и смеси 10% CO+N2 // Физика плазмы. 1988. Т. 14. №3. С. 340-346.

102. Florescu-Mitchell A.I., Mitchell J.B.A. Dissociative recombination // Physics Reports. 2006. V.430. №5-6. Pp. 277-374.

103. Дятко H.A., Кочетов И.В., Напартович А.П. Распределение низко-энергетичпых электронов в пучковой плазме воздуха. Роль электрогь-электронпых соударений // Физика плазмы. 1993. Т. 19. №3. С. 425432.